Examen 2 (Cours 3) Flashcards
(51 cards)
Donne le rôle des lymphocytes T cytotoxiques .
Ils jouent un rôle clé dans la réponse immunitaire antitumorale en reconnaissant un antigène tumoral sur le récepteur CMH-I (complexe majeur d’histocompatibilité de classe I) des cellules tumorales, ce qui conduit à leur destruction.
Les lymphocytes T cytotoxiques détruisent les cellules cancéreuses en reconnaissant un antigène tumoral dans le récepteur CMH-I, explique comment. (8 étapes)
- Le lymphocyte T cytotoxique reconnaît un antigène tumoral présenté par le CMH-I via son récepteur TCR (récepteur principal).
- Une synapse immunologique se forme entre le CTL et la cellule cible.
- Les granules cytotoxiques (organites lysosome-like) migrent vers la synapse.
- Le CTL libère de la perforine et des granzymes dans l’espace synaptique.
- La perforine forme des pores ou facilite l’endocytose des granzymes via un endosome.
- Les granzymes sont libérés du compartiment endosomal dans le cytoplasme.
- La granzyme B active les caspases dans la cellule cible.
- Les caspases induisent l’apoptose de la cellule cancéreuse.
Il existe des obstacles à l’efficacité des lymphocytes T cytotoxiques. Nomme les (3)
Absence d’antigènes tumoraux spécifiques : Les cellules tumorales peuvent ne pas exprimer de protéines reconnaissables, empêchant leur détection par les lymphocytes T.
Récepteurs inhibiteurs sur les CTL : Les lymphocytes T peuvent exprimer des récepteurs qui bloquent leur activation (ex. : PD-1), ce qui freine leur action.
Microenvironnement tumoral immunosuppresseur (L’environnement produit des signaux qui freine l’action des lymphocytes T cytotoxiques (CTL)) : D’autres cellules autour de la tumeur (les cellules du microenvironnement, constitué de cellules infiltrant la tumeur, comme des macrophages ou cellules T régulatrices, et des cellules avoisinantes) expriment des molécules inhibitrices qui limitent l’activité des CTL.
Nomme 2 solutions pour contrer les obstacles à l’efficacité des lymphocytes T cytotoxiques.
- Isoler les lymphocytes T cytotoxiques fonctionnels du patient, les faire proliférer et les réinjecter après amplification.
- Développer pas ingénierie cellulaire, des cellules T cytotoxiques modifiées qui ne sont pas affectées par ces obstacles.
Le transfert de cellules T cytotoxiques consiste à prélever des lymphocytes T du patient (ou d’un donneur compatible), à les stimuler et à les réinjecter dans le corps du patient. Cela permet quoi ?
Améliorer les capacités des lymphocytes T du patient pour attaquer et détruire les cellules cancéreuses (ici dans la leucémie).
Explique le processus du transfert de cellules T cytotoxiques. (3 étapes)
- Prélever les cellules immunitaires (lymphocytes T cytotoxiques) du patient.
- Ajouter de l’Interleukine 2 (IL-2) pour stimuler leur prolifération en culture in vitro.
- Réinjecter ces cellules amplifiées dans le patient.
Nomme les 2 types de transfert de cellules T.
o Les lymphocytes T infiltrant la tumeur (TIL)
o Les cellules CAR-T
Explique l’expérience avec les lymphocytes T infiltrant la tumeur (TIL). Indique également ce qui est in vitro et in vivo.
In vitro :
1. Une biopsie de la tumeur est effectuée pour obtenir un échantillon de tissu tumoral.
2. Les lymphocytes T présents dans la tumeur sont isolés du tissu tumoral.
3. Les lymphocytes T sont cultivés in vitro avec de l’IL-2, un mitogène, pour stimuler leur prolifération.
4. On analyse l’effet des lymphocytes T activés sur les cellules tumorales pour évaluer leur capacité à induire la mort cellulaire.
5. Seules les cellules T activées, capables de reconnaître et de tuer les cellules tumorales, sont sélectionnées pour la suite.
In vivo :
6. Les lymphocytes T activés et sélectionnés sont réinjectés dans le patient par perfusion intraveineuse.
7. La réponse tumorale et les effets secondaires sont surveillés après la réinjection.
Donne l’avantage et les 3 désavantages de la méthode avec les lymphocytes T infiltrant la tumeur (TIL).
Avantages :
- Greffe autologue : Ces cellules proviennent du patient lui-même, réduisant le risque de rejet.
Désavantages :
-
Temps de culture long
→ Les cellules T doivent être isolées, activées et multipliées en laboratoire (ex-vivo) pendant plusieurs semaines,
➡️ ce qui retarde le traitement pour le patient. -
Faible survie après injection
→ Une fois réinjectées, les cellules T ne survivent pas longtemps dans le corps,
➡️ et leur effet thérapeutique est donc limité dans le temps. -
Efficacité clinique moyenne
→ Dans un microenvironnement tumoral hostile (avec des signaux inhibiteurs, manque de nutriments, etc.),
➡️ les cellules T peuvent devenir “épuisées”, c’est-à-dire moins actives et moins efficaces.
Explique l’expérience avec les cellules CAR-T. Indique également ce qui est in vitro et in vivo.
In vitro :
1. On prend du sang du patient pour récupérer des cellules immunitaires appelées lymphocytes T.
2. En laboratoire, on modifie ces cellules pour leur ajouter un récepteur spécial (CAR) qui peut reconnaître et attaquer les cellules cancéreuses.
3. Les cellules T modifiées sont ensuite cultivées en grand nombre.
In vivo :
4. Une fois qu’il y a assez de cellules, elles sont réinjectées dans le patient.
5. Les cellules CAR T, une fois dans le corps, trouvent et tuent les cellules cancéreuses.
Explique l’expérience avec les cellules CAR-T, mais uniquement la partie in vivo et de manière détaillé.
- Après réinjection dans le patient, le CAR se lie à l’antigène spécifique sur la surface des cellules cancéreuses.
- La liaison au ligand active la signalisation intracellulaire via les co-récepteurs CD28 et 4-1BB.
- Cette signalisation déclenche la production d’IL-2, la prolifération des cellules T et leur cytotoxicité.
- Les cellules CAR T libèrent ainsi la perforine, qui crée des pores dans la membrane des cellules cancéreuses.
- La perforine permet au granzyme B d’entrer dans les cellules cancéreuses et de cliver des protéines clés, telles que Bid et procaspase 8.
- Cette cascade de signalisation induit l’apoptose de la cellule cancéreuse, conduisant à sa destruction.
Explique l’exemple de ciblage spécifique de la protéine BCMA avec les CAR-T.
- Le protéine BCMA, un récepteur de la famille des TNF (Tumor necrosis factor), est présente sur les cellules cancéreuses du myélome multiple.
- Les cellules CAR T sont modifiées pour reconnaître spécifiquement le BCMA.
- Une fois injectées dans le patient, les cellules CAR T se lient aux cellules cancéreuses exprimant BCMA.
- Cette liaison active les cellules CAR T.
- Les cellules CAR T libèrent des substances toxiques comme la perforine et le granzyme B.
- Ces molécules tuent les cellules cancéreuses, ciblant spécifiquement les cellules tumorales tout en protégeant les cellules saines.
Quels sont les effets secondaires possibles liés à une forte activation des cellules CAR-T ? (4)
- Un choc de cytokines peut survenir lorsque les cellules CAR-T sont trop activées, déclenchant une réponse immunitaire excessive (détruit un grand nombre de cellules dans un court laps de temps).
- Cela peut entraîner la destruction rapide de nombreuses cellules, et dans certains cas graves, aller jusqu’à mettre en danger la vie du patient.
Pourquoi utilise-t-on principalement des cellules immunitaires (comme les CAR-T) pour traiter les cancers du sang, et pas les tumeurs solides ? + un exemple
Les cellules immunitaires sont choisies car elles expriment des antigènes spécifiques, ce qui permet un ciblage précis.
Dans les tumeurs solides, il est plus difficile de trouver un antigène unique exprimé uniquement par les cellules cancéreuses.
→ Exemple : le récepteur CD19, exprimé sur toutes les cellules B, facilite le ciblage dans les leucémies ou lymphomes.
Explique le défi des tumeurs solides. (3)
Les tumeurs solides sont plus difficiles à traiter avec les cellules CAR-T en raison de :
-
Environnement immunosuppresseur
→ Les cellules autour de la tumeur envoient des signaux qui freinent ou bloquent l’action des cellules CAR-T. -
Hétérogénéité des cellules tumorales
→ Toutes les cellules de la tumeur ne sont pas identiques. Certaines n’expriment pas l’antigène cible, donc échappent à la thérapie. -
Pas d’antigène unique
→ Contrairement à CD19 dans les cancers du sang, les tumeurs solides n’ont souvent pas une seule protéine spécifique à cibler.
→ Cela rend le ciblage précis très difficile sans attaquer aussi des cellules saines.
C’est quoi le gène α-sarcoglycane et c’est quoi son rôle?
C’est une protéine transmembranaire essentielle à la stabilité des fibres musculaires.
Elle établit une connexion entre le cytosquelette de la fibre musculaire et la matrice extracellulaire, assurant la cohésion et la résistance mécanique du muscle.
Qu’arrive-t-il aux patients qui ont une mutation dans le gène α-sarcoglycane? (3)
- Les patients qui ont une mutation dans ce gène ont une perte de connexion entre le cytosquelette musculaire et la matrice extracellulaire.
- Résultat : Une dégénérescence progressive de leurs fibres musculaires et une diminution de leurs cellules progénitrices musculaires (mésoangioblastes).
Pour démontrer la possibilité d’utiliser la thérapie cellulaire pour régénérer les muscles striés déplétés de α-sarcoglycane, les scientifiques ont effectués quel processus ? (5 étapes)
- Reprogrammation des cellules : Des myoblastes et des fibroblastes humaines provenant de patients LGMD2 sont reprogrammés en cellules souches pluripotentes induites (iPSC).
- Différenciation en mésoangioblastes (HIDEMs) : Les iPSC sont ensuite dérivées en mésoangioblastes, des cellules progénitrices qui ont la capacité de se différencier en cellules musculaires striées, et expansion cellulaire.
- Correction génétique : Le gène défectueux est corrigé via l’expression du gène α-sarcoglycan par transduction avec un vecteur lentivirus.
- Introduction dans des souris modèles : Les cellules corrigées sont injectées dans des souris déficientes en α-sarcoglycan pour observer leur capacité à régénérer les fibres musculaires.
- Analyse de la formation de fibres musculaires : Après l’injection, les chercheurs examinent si les cellules injectées se transforment en fibres musculaires et restaurent la fonction musculaire.
Qu’est-ce qui est possible de constater lorsque les iPSC sont dérivées en mésoangioblastes (HIDEMs) ?
Après différenciation, les HIDEMs (cellules progénitrices dérivées des iPSC) montrent une perte d’expression des facteurs de pluripotence (comme Oct4, Sox2, Klf4), confirmant leur passage à un état plus différencié, typique des mésoangioblastes (HIDEMs).
La technique par cytométrie en flux permet de constater que les HIDEMs matures perdent l’expression des marqueurs de pluripotence et expriment des marqueurs caractéristiques des mésoangioblastes. Comment ?
Nomme les marqueurs
o Avant la différenciation (iPSC) : Les cellules expriment des marqueurs de pluripotence comme SSEA4 et AP. La cellule exprime plus de fluorescence dans les iPSCs que dans les HIDEMs immatures et matures, cela vient confirmer que la cellule est encore une iPSC.
o Après différenciation (HIDEMs matures) : Les cellules perdent l’expression des marqueurs de pluripotence (comme SSEA4 et AP) et commencent à exprimer des marqueurs des mésoangioblastes (comme CD13, CD44, CD49b, et CD146). La cellule exprime plus de fluorescence dans les HIDEMs immatures et matures que dans les iPSCs, cela vient confirmer que la cellule a été différencier en HIDEM et qu’elle n’est plus une iPSC.
Comment est-il possible de différencier des HIDEMs en myotubes de manière in vitro ? (4 étapes)
- On cultive les HIDEMs dans des conditions favorisant leur différenciation.
- Elles sont mises en présence de cellules musculaires de souris appelées C2C12.
- Les HIDEMs fusionnent avec ces cellules pour former des syncitiums (cellules à plusieurs noyaux).
- Ces syncitiums s’allongent et deviennent des myotubes.
+ au microscope
- Si les HIDEMs sont marquées GFP+, on peut les repérer dans les myotubes.
- On vérifie aussi la présence de MyHC (protéine musculaire) dans ces myotubes.
- Si un myotube est GFP+ et MyHC+, cela prouve que les HIDEMs se sont différenciées en cellules musculaires.
À quoi sert la correction génétique du gène α-sarcoglycan (SGCA) ?
Si les HIDEMs ne sont pas corrigées génétiquement, elles ne produiront pas alpha-sarcoglycan, et même si des myotubes sont formés, ils ne seront pas fonctionnels. La correction génétique est donc essentielle pour que les cellules musculaires créées aient la fonction correcte et participent efficacement à la régénération musculaire.
Ainsi, les iPSC dérivées des patients sont corrigées par un __________ ____________ introduisant le gène _________, ce qui permet de restaurer l’expression fonctionnelle du gène dans les HIDEMs avant leurs différenciations.
Si les HIDEMs ne sont pas corrigées génétiquement, elles ne produiront pas alpha-sarcoglycan, et même si des myotubes sont formés, ils ne seront pas fonctionnels. La correction génétique est donc essentielle pour que les cellules musculaires créées aient la fonction correcte et participent efficacement à la régénération musculaire.
Ainsi, les iPSC dérivées des patients sont corrigées par un vecteur lentiviral introduisant le gène SGCA, ce qui permet de restaurer l’expression fonctionnelle du gène dans les HIDEMs avant leurs différenciations.
vecteur lentiviral
SGCA
Explique comment il a été possible de confirmé la fonctionnalité des HIDEMS-LGMD2 corrigé-GTP dans des souris déficientes en SGCA.
Les HIDEMs-LGMD2 corrigées-GTP, marquées avec GFP, ont été injectées dans les muscles des souris déficientes en α-sarcoglycan et dans la circulation sanguine pour se diffuser dans plusieurs muscles.
Un mois après l’injection, les cellules étaient toujours présentes dans les muscles, montrant qu’elles se sont proliférées et réparties efficacement.
Les souris traitées ont également présenté une amélioration significative de leur fonction musculaire.
Cette amélioration a été mesurée par une réduction de la fatigue sur un tapis roulant, suggérant que la régénération musculaire avait eu lieu.
Explique c’est quoi les vésicules extracellulaires.
Ce sont des structures produites par des cellules, entourées d’une membrane lipidique et contenant diverses molécules biologiques telles que des acides nucléiques, des lipides, des protéines, et parfois des organites.
